專利名稱：一種功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可降低共模噪聲和EMI強度的功率因數(shù)校正電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，因開關(guān)電源的半導(dǎo)體及磁性元件工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，會產(chǎn)生極高的di/dt及dv/dt，進(jìn)而形成嚴(yán)重的諧波電壓和諧波電流。這些諧波電壓和諧波電流通過電源輸入線或開關(guān)電源的輸出線傳出，造成電網(wǎng)污染或影響被供電設(shè)備的正常工作。此外，諧波電壓和諧波電流還會通過空間輻射對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響設(shè)備的正常工作。更令人擔(dān)憂的是，諧波電壓和諧波電流在開關(guān)電源內(nèi)部會形成電磁干擾，造成開關(guān)電源內(nèi)部器件工作不穩(wěn)定，降低開關(guān)電源的性能和可靠性。以升壓PFC(Power Factor Correction,功率因數(shù)校正)變換器為例，當(dāng)其工作于輕載狀態(tài)時，升壓電感中的電流過小而且不連續(xù)，導(dǎo)致交流輸入電壓從正半周進(jìn)入負(fù)半周(或從負(fù)半周進(jìn)入正半周)時，相應(yīng)的ニ極管(如MOSFET的體ニ極管)不能立即導(dǎo)通，從而ニ極管的寄生電容參與諧振造成高頻振蕩，產(chǎn)生高頻電壓跳動和嚴(yán)重的共模噪聲，使PFC變換器可靠性降低。為了有效解決上述缺陷或困擾，相關(guān)領(lǐng)域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的方式被發(fā)展完成。因此，如何設(shè)計ー種新穎的功率因數(shù)校正電路，用以削弱ニ極管上的高頻電壓跳動，減小共模噪聲，實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域亟需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的功率因數(shù)校正電路在降低共模噪聲時所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的功率因數(shù)校正電路。依據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供一種功率因數(shù)校正電路，包括—交流電源，具有一第一端和一第二端；一第一橋臂，包括彼此串聯(lián)的ー第一開關(guān)管和一第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的第二端與所述第二開關(guān)管的第一端相連接并且藉由一第一電感元件耦接至所述交流電源的第一端；一第二橋臂，與所述第一橋臂并聯(lián)連接，包括彼此串聯(lián)的ー第三開關(guān)管和一第四開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的第二端與所述第四開關(guān)管的第一端、所述交流電源的第二端相連接；以及至少ー輔助電容，并聯(lián)連接至所述第二橋臂的第三開關(guān)管或第四開關(guān)管。在一實施例中，功率因數(shù)校正電路包括一第一輔助電容和ー第二輔助電容，所述第一輔助電容與所述第三開關(guān)管并聯(lián)連接，所述第二輔助電容與所述第四開關(guān)管并聯(lián)連接。
在一實施例中，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為M0SFET。進(jìn)ー步，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為快速恢復(fù)M0SFET。在一實施例中，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管為寬禁帶半導(dǎo)體型器件。進(jìn)一歩，該寬禁帶半導(dǎo)體型器件為碳化硅或氮化鎵。第三開關(guān)管和第四開關(guān)管為ニ極管?？商鎿Q地，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管為MOSFET。進(jìn)ー步，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管為慢速恢復(fù)MOSFET。在一實施例中，該 功率因數(shù)校正電路還包括一第三橋臂，與所述第一橋臂以及所述第二橋臂并聯(lián)連接，該第三橋臂包括彼此串聯(lián)的ー第五開關(guān)管和一第六開關(guān)管，所述第五開關(guān)管的第二端與所述第六開關(guān)管的第一端、所述第三開關(guān)管的第二端相連接。第五開關(guān)管和第六開關(guān)管為慢速恢復(fù)MOSFET。在一實施例中，該功率因數(shù)校正電路還包括一第四橋臂，與所述第一橋臂以及所述第二橋臂并聯(lián)連接，該第四橋臂包括彼此串聯(lián)的ー第七開關(guān)管和一第八開關(guān)管，所述第七開關(guān)管的第二端與所述第八開關(guān)管的第一端相連接并且藉由一第二電感元件耦接至所述交流電源的第一端。第一橋臂的第一開關(guān)管與第四橋臂中的第七開關(guān)管交錯工作。第七開關(guān)管和第八開關(guān)管為寬禁帶半導(dǎo)體型器件，該寬禁帶半導(dǎo)體型器件為碳化硅或氮化鎵。此外，該功率因數(shù)校正電路還包括彼此串聯(lián)的ー第一浪涌ニ極管和一第二浪涌ニ極管，所述第一浪涌ニ極管的陰極連接至所述第一開關(guān)管的第一端，所述第二浪涌ニ極管的陽極連接至所述第二開關(guān)管的第二端，所述第一浪涌ニ極管的陽極與所述第二浪涌ニ極管的陰極、所述交流電源的第一端相連接。第一浪涌ニ極管和第二浪涌ニ極管為慢速恢復(fù)ニ極管。在一實施例中，該功率因數(shù)校正電路還包括ー輸出電容和一負(fù)載，均與第二橋臂并聯(lián)連接。在一實施例中，該功率因數(shù)校正電路的輸出端級聯(lián)ー DC-DC模塊,用于對輸出的直流電壓進(jìn)行升壓或降壓處理。該DC-DC模塊為一 LLC變換電路。在一實施例中，輔助電容的電容值介于InF IOOnF之間。進(jìn)一歩，輔助電容的電容值為10nF。采用本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，將至少ー輔助電容并聯(lián)連接至第二橋臂的上開關(guān)管或下開關(guān)管，藉由該輔助電容與開關(guān)管的寄生電容相并聯(lián)，來改變換相時諧振網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，進(jìn)而降低高頻諧振頻率，減小電路中的共模噪聲。此外，該功率因數(shù)校正電路還可設(shè)置彼此串聯(lián)的兩個浪涌ニ極管，以便在打雷擊或電路啟動時對電路中的開關(guān)管進(jìn)行浪涌保護，提升電路運行的可靠性和穩(wěn)定性。


讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實施方式
以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，圖I示出現(xiàn)有技術(shù)中的功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2示出圖I的功率因數(shù)校正電路中，第二橋臂的一開關(guān)管在開通和關(guān)斷時的電壓波形圖；圖3(a)示出圖I的功率因數(shù)校正電路在輕載時的EMI噪聲示意圖，圖3(b)示出圖I的功率因數(shù)校正電路在滿載時的EMI噪聲示意圖4示出依據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式
的功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖5A示出圖I中的PFC電路的諧振等效模型，圖5B示出圖4中的PFC電路的諧振等效1旲型；圖6示出圖4的功率因數(shù)校正電路中，第二橋臂的一開關(guān)管在開通和關(guān)斷時的電壓波形圖；圖7(a)示出圖4的功率因數(shù)校正電路在輕載時的EMI噪聲示意圖，圖7(b)示出圖4的功率因數(shù)校正電路在滿載時的EMI噪聲示意圖； 圖8示出依據(jù)本發(fā)明的另一具體實施方式
，具有同步整流作用的功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖；以及圖9示出依據(jù)本發(fā)明的又一具體實施方式
，交錯式功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本申請所掲示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。于本申請的具體實施方式
部分與權(quán)利要求書部分,涉及“稱接(coupled with) ”之描述，其可泛指ー組件透過其他組件而間接連接至另ー組件，或是ー組件無須透過其他組件而直接連接至另ー組件。于本申請的具體實施方式
部分與權(quán)利要求書部分，除非文中對于冠詞有所特別限定，否則“一”與“該”可泛指單個或多個。本文中所使用的“約”、“大約”或“大致”用以修飾任何可些微變化的數(shù)量，但這種些微變化并不會改變其本質(zhì)。于實施方式中若無特別說明，則代表以“約”、“大約”或“大致”所修飾之?dāng)?shù)值的誤差范圍一般是容許在百分之二十以內(nèi)，較佳地是在百分之十以內(nèi)，而更佳地則是在百分之五以內(nèi)。圖I示出現(xiàn)有技術(shù)中的功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖。參照圖1，該無橋功率因數(shù)校正(Power Factor Correction, PFC)電路包括兩個橋臂,其中的一個橋臂由高頻開關(guān)的半導(dǎo)體器件，諸如M0SFET，串聯(lián)連接組成，也可稱為“快速橋臂”；另ー橋臂由エ在エ頻狀態(tài)的半導(dǎo)體器件，諸如慢速ニ極管或慢速M0SFET，串聯(lián)連接組成，也可稱為“慢速橋臂”。此夕卜，Cqi和Cq2分別表不開關(guān)管Ql和Q2的等效寄生電容，Cdi和Cd2分別表不_■極管Dl和D2的結(jié)電容。當(dāng)交流電源Vac為正向電壓時(即，交流電源電壓波形的正半周)，電感L、開關(guān)管Ql的體ニ極管、開關(guān)管Q2形成ー個boost電路。類似地，當(dāng)交流電源Va。為負(fù)向電壓時(SP，交流電源電壓波形的負(fù)半周)，電感L、開關(guān)管Q2的體ニ極管、開關(guān)管Ql形成ー個boost電路。需要指出的是，慢速恢復(fù)ニ極管D2在上述電壓波形的正半周時處于導(dǎo)通狀態(tài)，為電流提供通路。對應(yīng)地，慢速恢復(fù)ニ極管Dl在上述電壓波形的負(fù)半周時處于導(dǎo)通狀態(tài)，為電流提供通路。然而，當(dāng)無橋PFC處于輕載狀態(tài)吋，交流輸入電壓從正半周進(jìn)入負(fù)半周或者從負(fù)半周進(jìn)入正半周的換相時刻，流過升壓電感L的電流過小，無法使ニ極管Dl或D2立即導(dǎo)通，因此，慢速橋臂中的ニ極管Dl和D2均處于關(guān)斷狀態(tài)，ニ極管的結(jié)電容Cdi或Cd2將參與高頻諧振，產(chǎn)生高頻電壓跳動，從而形成嚴(yán)重的共模噪聲，EMI強度也隨之増大。圖2示出圖I的功率因數(shù)校正電路中，第二橋臂的一開關(guān)管在開通和關(guān)斷時的電壓波形圖。圖3(a)示出圖I的功率因數(shù)校正電路在輕載時的EMI噪聲示意圖，圖3(b)示出圖I的功率因數(shù)校正電路在滿載時的EMI噪聲示意圖。參照圖2，設(shè)定測試條件為無橋PFC的輸入電壓為200VAC，輸出電壓為400V/0. 5A，從ニ極管D2兩端的電壓波形Vd2可以看出，ニ極管D2在開通期間(即，電壓波形的下降沿)和關(guān)斷期間(即，電壓波形的上升沿)，其電壓波形中有大量的高頻成分，這將會導(dǎo)致直流母線對輸入電源線有高頻電壓跳動，進(jìn)而帶來大量的共模噪聲。進(jìn)ー步參照圖3(a)和3(b)，PFC電路處于輕載狀態(tài)時，EMI噪聲最高可達(dá)90dB，而PFC電路處于滿載狀態(tài)時，其EMI噪聲最高也僅為80dB。由此可知，現(xiàn)有技術(shù)中的PFC電路，輕載狀態(tài)時的EMI噪聲反而要高于滿載時的EMI噪聲，這也說明了輕載狀態(tài)下，電路的諧振頻率較高，共模噪聲較大。圖4示出依據(jù)本發(fā)明的一具體實施方式
的功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖。參照圖4,本發(fā)明的PFC電路包括一交流電源Vac、一第一橋臂、一第二橋臂和至少ー輔助電容Caux。其中,第一橋臂包括彼此串聯(lián)的ー第一開關(guān)管Ql和一第二開關(guān)管Q2,該第一開關(guān)管Ql的第二端與第二開關(guān)管Q2的第一端相連接，并且該第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2的共同節(jié)點藉由電感元件L耦接至交流電源的第一端。第二橋臂與第一橋臂并聯(lián)連接，該第二橋臂包括彼此串聯(lián)的ー第三開關(guān)管Dl和一第四開關(guān)管D2，該第三開關(guān)管Dl的第二端與第四開關(guān)管D2的第一端相連接，并且該第三開關(guān)管Dl和第四開關(guān)管D2的共同節(jié)點連接至交流電源的第二端。需要特別指出的是，相比于圖1，本發(fā)明的PFC電路還包括至少ー輔助電容Caux，并聯(lián)連接至第二橋臂的第三開關(guān)管Dl或第四開關(guān)管D2。類似地，圖2中的Cqi和Cq2分別表示開關(guān)管Ql和Q2的等效寄生電容，Cdi和Cd2分別表不二極管Dl和D2的結(jié)電容。在一實施例中，輔助電容Caux并聯(lián)連接至第二橋臂的第三開關(guān)管Dl，從而與第三開關(guān)管Dl的結(jié)電容Cdi相并聯(lián)，以便增大諧振網(wǎng)絡(luò)中的電容值，降低諧振頻率。在另ー實施例中，輔助電容Caux并聯(lián)連接至第二橋臂的第四開關(guān)管D2，從而與第四開關(guān)管D2的結(jié)電容Cd2相并聯(lián)，以便增大諧振網(wǎng)絡(luò)中的電容值，降低諧振頻率。在一具體實施例中,PFC電路包括一第一輔助電容和ー第二輔助電容,該第一輔助電容與第三開關(guān)管Dl并聯(lián)連接，該第二輔助電容與第四開關(guān)管D2并聯(lián)連接。亦即，同時在第二橋臂的第三開關(guān)管Dl和第四開關(guān)管D2上各自并聯(lián)ー輔助電容。為了更好地降低諧振頻率，減小電路中的共模噪聲，輔助電容的電容值介于InF IOOnF之間，以便輔助電容的電容值遠(yuǎn)大于ニ極管的結(jié)電容。例如，輔助電容的電容值選為10nF。在一些實施例中，第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2為M0SFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。進(jìn)一步，該第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2為快速恢復(fù)M0SFET。在另ー些實施例中，第一開關(guān)管QI和第二開關(guān)管Q2為寬禁帶半導(dǎo)體型器件。例如，該寬禁帶半導(dǎo)體型器件為碳化硅或氮化鎵。
應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的PFC 電路中，第二橋臂上所設(shè)置的半導(dǎo)體器件包括但并不局限于ニ極管，例如，在其他的一些實施例中，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管可為M0SFET。進(jìn)ー步，該第三開關(guān)管和第四開關(guān)管可為慢速恢復(fù)M0SFET，從而能夠更好地降低第二橋臂上的開關(guān)管的導(dǎo)通損耗，提高電路的工作效率。此外,該PFC電路還包括ー輸出電容Co和ー負(fù)載Rlj,該輸出電容和負(fù)載均與第二橋臂并聯(lián)連接，藉由該第一橋臂和第二橋臂構(gòu)成的升壓電路為負(fù)載供電。此外，該PFC電路的輸出端還可級聯(lián)ー DC-DC模塊，藉由該DC-DC模塊對PFC電路輸出的直流電壓進(jìn)行升壓或降壓處理。例如，該DC-DC模塊為一 LLC變換電路。圖5A示出圖I中的PFC電路的諧振等效模型，圖5B示出圖4中的PFC電路的諧振等效模型。參照圖5A，諧振等效模型中的電容為CQ1+CQ2以及CD1+CD2，其中，CQ1、CQ2為高速橋臂上的開關(guān)管Ql和Q2各自的寄生電容，Cm > Cd2為慢速橋臂上的開關(guān)管Dl和D2各自的結(jié)電容或寄生電容，由于交流電壓換相時慢速橋臂的兩只開關(guān)管都處于關(guān)斷狀態(tài)，則高頻諧振過程中，寄生電容Cd2并聯(lián)參與諧振網(wǎng)絡(luò)，因而造成諧振頻率較高，共模噪聲較大。參照圖5B，輔助電容Caux并聯(lián)連接至寄生電容Cdi或CD2，從而增加了諧振網(wǎng)絡(luò)中的電容值。將圖5B與圖5A進(jìn)行比較，由于諧振等效模型中的電容值越大，高頻諧振網(wǎng)絡(luò)的頻率越低，Vd2的幅值越小，因而本發(fā)明藉由設(shè)置輔助電容Caux可增加諧振網(wǎng)絡(luò)的電容值，進(jìn)而降低諧振頻率，減小共模噪聲。需要指出的是，輔助電容的電容數(shù)值應(yīng)當(dāng)根據(jù)ニ極管的寄生電容選取，且應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)大于ニ極管的寄生電容。一般地，輔助電容的電容值介于InF至IOOnF之間，較佳地，輔助電容的電容值為10nF。圖6示出圖4的功率因數(shù)校正電路中，第二橋臂的一開關(guān)管在開通和關(guān)斷時的電壓波形圖。圖7 (a)示出圖4的功率因數(shù)校正電路在輕載時的EMI噪聲示意圖，圖7(b)示出圖4的功率因數(shù)校正電路在滿載時的EMI噪聲示意圖。參照圖6，設(shè)定測試條件為無橋PFC的輸入電壓為200VAC，輸出電壓為400V/0. 5A，在將電容值為IOnF的輔助電容Caux并聯(lián)連接至第二橋臂的開關(guān)管D2兩端吋，從ニ極管D2兩端的電壓波形Vd2可以看出，ニ極管D2在開通期間(即，電壓波形的下降沿)和關(guān)斷期間(即，電壓波形的上升沿)，其電壓波形中的高頻諧振幅值幾乎降為零。亦即，輔助電容Caux可消除高頻電壓跳動，進(jìn)而可減小或抑制共模噪聲。進(jìn)ー步參照圖7 (a)和7 (b),PFC電路處于輕載狀態(tài)時，EMI噪聲最高僅為60dB左右，相比于圖3已明顯改善。此外，PFC電路處于滿載狀態(tài)時，其EMI噪聲最高也僅為60dB左右。由此可知，本發(fā)明的PFC電路在輕載條件下和滿載條件下的EMI噪聲均得到較為明顯的改善，并且輕載和滿載時的EMI噪聲大致相同。圖8示出依據(jù)本發(fā)明的另一具體實施方式
，具有同步整流作用的功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖。參照圖8，該功率因數(shù)校正電路除了包括第一橋臂和第二橋臂之外，還包括第三橋臂。該第三橋臂與第一橋臂以及第ニ橋臂并聯(lián)連接，包括彼此串聯(lián)的開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6。開關(guān)管Q5的第二端與開關(guān)管Q6的第一端相連接，并且開關(guān)管Q5與開關(guān)管Q6的共同節(jié)點還電性連接至第三開關(guān)管Dl的第二端(或第四開關(guān)管D2的第一端)。在該實施例中，藉由第三橋臂中的開關(guān)管Q5和Q6，可對該PFC電路進(jìn)行同步整流。應(yīng)當(dāng)理解，輔助電容Caux并聯(lián)連接至ニ極管D2，因而也可降低電路中的高頻諧振頻率，減小共模噪聲。此外，由于第一橋臂和第二橋臂已在上述圖4中進(jìn)行了詳細(xì)描述，為描述方便起見，在此不再贅述。在一具體實施例中，該開關(guān)管Q5和該開關(guān)管Q6為MOSFET。進(jìn)一歩，該MOSFET為慢速恢復(fù)MOSFET。在一具體實施例中，還可將第二橋臂中的ニ極管Dl和D2替換為慢速恢復(fù)M0SFET，同樣可實現(xiàn)PFC電路的同步整流功能。圖9示出依據(jù)本發(fā)明的又一具體實施方式
，交錯式功率因數(shù)校正電路的電路結(jié)構(gòu)圖。 參照圖9，該PFC電路還包括一第四橋臂。該第四橋臂與第一橋臂以及第ニ橋臂并聯(lián)連接。該第四橋臂包括彼此串聯(lián)的ー開關(guān)管Q7和一開關(guān)管Q8。該開關(guān)管Q7的第二端與開關(guān)管Q8的第一端相連接，并且開關(guān)管Q7和開關(guān)管Q8的共同節(jié)點藉由一電感元件L2耦接至交流電源的第一端。由于第一橋臂中的開關(guān)管Ql和開關(guān)管Q2的共同節(jié)點也藉由電感元件LI耦接至交流電源的第一端，從而可使得第一橋臂的開關(guān)管Ql和第四橋臂的開關(guān)管Q7交錯工作。同樣，也可使得第一橋臂的開關(guān)管Q2和第四橋臂的開關(guān)管Q8交錯工作。在一具體實施例中，開關(guān)管Q7和開關(guān)管Q8為寬禁帶半導(dǎo)體型器件。例如，該寬禁帶半導(dǎo)體型器件為碳化硅或氮化鎵。在另一具體實施例中，第四橋臂中的開關(guān)管Q7和開關(guān)管Q8與第一橋臂中的開關(guān)管Ql和開關(guān)管Q2相類似或完全相同。例如，開關(guān)管Ql、Q2、Q7和Q8均為快速恢復(fù)MOSFET。此外，Cqi和Cq2分別表不開關(guān)管Ql和Q2的等效寄生電容，Cq7和Cq8分別表不開關(guān)管Q7和Q8的等效寄生電容，Cdi和Cd2分別表不_■極管Dl和D2的結(jié)電容。同樣，在圖9中，本發(fā)明的交錯式PFC電路藉由輔助電容Caux并聯(lián)連接至ニ極管D2，因而也可降低電路中的高頻諧振頻率，減小共模噪聲。在一具體實施例中，該PFC電路還包括彼此串聯(lián)的ー第一浪涌ニ極管D3和一第二浪涌ニ極管D4。第一浪涌ニ極管D3的陰極連接至第一開關(guān)管Ql的第一端，第二浪涌ニ極管D4的陽極連接至第二開關(guān)管Q2的第二端，并且第一浪涌ニ極管D3的陽極與第二浪涌ニ極管D4的陰極、交流電源的第一端相連接。例如，該第一浪涌ニ極管D3和第二浪涌ニ極管D4為慢速恢復(fù)ニ極管。采用本發(fā)明的功率因數(shù)校正電路，將至少ー輔助電容并聯(lián)連接至第二橋臂的上開關(guān)管或下開關(guān)管，藉由該輔助電容與開關(guān)管的寄生電容相并聯(lián)，來改變換相時諧振網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，進(jìn)而降低高頻諧振頻率，減小電路中的共模噪聲。此外，該功率因數(shù)校正電路還可設(shè)置彼此串聯(lián)的兩個浪涌ニ極管，以便在打雷擊或電路啟動時對電路中的開關(guān)管進(jìn)行浪涌保護，提升電路運行的可靠性和穩(wěn)定性。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此g在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此夕卜，顯然“包括” ー詞不排除其他組件或步驟，單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個組件或裝置也可以由ー個組件或裝置通過軟件或者硬件來實現(xiàn)。術(shù)語“第一”、“第二”等詞語僅僅用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實施方式
。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的具體實施方式
作各 種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)校正電路包括 一交流電源，具有一第一端和一第二端； 一第一橋臂，包括彼此串聯(lián)的ー第一開關(guān)管和一第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的第二端與所述第二開關(guān)管的第一端相連接并且藉由一第一電感元件耦接至所述交流電源的第一端; 一第二橋臂，與所述第一橋臂并聯(lián)連接，包括彼此串聯(lián)的ー第三開關(guān)管和一第四開關(guān)管，所述第三開關(guān)管的第二端與所述第四開關(guān)管的第一端、所述交流電源的第二端相連接；以及 至少ー輔助電容，并聯(lián)連接至所述第二橋臂的第三開關(guān)管或第四開關(guān)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)校正電路包括一第一輔助電容和一第二輔助電容，所述第一輔助電容與所述第三開關(guān)管并聯(lián)連接，所述第二輔助電容與所述第四開關(guān)管并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管和所述第ニ開關(guān)管為MOSFET。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管和所述第ニ開關(guān)管為快速恢復(fù)M0SFET。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管和所述第ニ開關(guān)管為寬禁帶半導(dǎo)體型器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在干，所述寬禁帶半導(dǎo)體型器件為碳化硅或氮化鎵。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為ニ極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為MOSFET。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為慢速恢復(fù)MOSFET。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，還包括一第三橋臂，與所述第一橋臂以及所述第二橋臂并聯(lián)連接，該第三橋臂包括彼此串聯(lián)的ー第五開關(guān)管和一第六開關(guān)管，所述第五開關(guān)管的第二端與所述第六開關(guān)管的第一端、所述第三開關(guān)管的第二端相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第五開關(guān)管和所述第六開關(guān)管為慢速恢復(fù)MOSFET。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，還包括一第四橋臂，與所述第一橋臂以及所述第二橋臂并聯(lián)連接，該第四橋臂包括彼此串聯(lián)的ー第七開關(guān)管和一第八開關(guān)管，所述第七開關(guān)管的第二端與所述第八開關(guān)管的第一端相連接并且藉由一第二電感元件耦接至所述交流電源的第一端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一橋臂的第一開關(guān)管與所述第四橋臂中的第七開關(guān)管交錯工作。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第七開關(guān)管和所述第八開關(guān)管為寬禁帶半導(dǎo)體型器件，所述寬禁帶半導(dǎo)體型器件為碳化硅或氮化鎵。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，還包括彼此串聯(lián)的ー第一浪涌ニ極管和一第二浪涌ニ極管，所述第一浪涌ニ極管的陰極連接至所述第一開關(guān)管的第一端，所述第二浪涌ニ極管的陽極連接至所述第二開關(guān)管的第二端，所述第一浪涌ニ極管的陽極與所述第二浪涌ニ極管的陰極、所述交流電源的第一端相連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述第一浪涌ニ極管和所述第二浪涌ニ極管為慢速恢復(fù)ニ極管。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，還包括ー輸出電容和ー負(fù)載，均與所述第二橋臂并聯(lián)連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述功率因數(shù)校正電路的輸出端級聯(lián)ー DC-DC模塊，用于對輸出的直流電壓進(jìn)行升壓或降壓處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述DC-DC模塊為一LLC變換電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述輔助電容的電容值介于InF IOOnF之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的功率因數(shù)校正電路，其特征在于，所述輔助電容的電容值為 IOnF。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種功率因數(shù)校正電路，包括交流電源，具有第一端和第二端；第一橋臂，包括彼此串聯(lián)的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，第一開關(guān)管的第二端與第二開關(guān)管的第一端相連接并且藉由第一電感元件耦接至交流電源的第一端；第二橋臂，與第一橋臂并聯(lián)連接，包括彼此串聯(lián)的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，第三開關(guān)管的第二端與第四開關(guān)管的第一端、交流電源的第二端相連接；以及至少一輔助電容，并聯(lián)連接至第二橋臂的第三開關(guān)管或第四開關(guān)管。采用本發(fā)明，將至少一輔助電容并聯(lián)連接至第二橋臂的上開關(guān)管或下開關(guān)管，藉由該輔助電容與開關(guān)管的寄生電容相并聯(lián)，來改變換相時諧振網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，進(jìn)而降低高頻諧振頻率，減小電路中的共模噪聲。
文檔編號H02M1/42GK102624213SQ20121009265
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者田瑞飛, 言超 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司